Question

Mone

化学基礎の酸化還元反応です。
問題文が何を意味しているのかからよく分からなくて、、、
そこも噛み砕きながら解説よろしくお願いします🤲
解答も載せます！

156 化学的酸素要求量 (COD) 化学的酸素要求量 (COD) は水質を評価する指標
の一つで、河川などの水1Lに含まれる有機物を酸化するときに要する過マンガン酸カ
リウムなどの酸化剤の物質量を, O2 の物質量に換算し, その02の質量を表したもので
あり、単位をmg/Lで表す。 実験としては,まず河川水に含まれる有機物を,酸化剤を
過剰に加えて酸化する。次に,初めに加えた酸化剤と過不足なく反応する量の還元剤を
加える。さらに,残存する還元剤を酸化剤で適定することにより,有機物を酸化すると
きに要した酸化剤の量を求める。 ある河川水の COD を測定するために実験を行ったと
ころ 河川水20mLに含まれる有機物を酸化するのに要した 5.0×10mol/L 過マン
ガン酸カリウム水溶液の量は, 4.8mL となった。
(1) 下線部について,過マンガン酸カリウム 1molの消費は, 酸素 O2 の消費に換算する
と何 mol になるか。酸化剤としての電子のやり取りに注目して, 分数で答えよ。
(2) この河川水1Lに含まれる有機物を酸化するのに要する過マンガン酸カリウムの!
質量は何mol か。
(3) この河川水の COD [mg/L] を求めよ。
[北海道大

156
(1)
157
-mol (2) 1.2×10-mol (3) 48mg/L
(1) 過マンガン酸イオン MnO4- と酸素 O2 が酸化剤としてはたらくとき
のイオン反応式は,それぞれ,
MnO + 8H+ + 5e
POC 0₂ + 4H+ + 4e¯
または O2 + 4e
過マンガン酸カリウム KMnO41 mol は 5mol の電子を受け取り 2
1molは4molの電子を受け取る。 したがって, KMnO41mol のはた
5
らきは, O2 mol分に相当する。
4
(2) 河川水 20mL中の有機物を酸化するために,5.0×10mol/L
KMnO4水溶液が 4.8mL 必要であったので, 1L(=1000mL)中の有
機物を酸化するのに必要な KMnO4 の物質量は,
4.8
1000mL
5.0×10-3 mol/Lx -Lx
1000
-=1.2×10-3mol
20mL
(3) CODは,試料 1L に含まれる有機物を酸化するのに要する O2 の質
量を,mg単位で表したものである。 (1)より, KMnO41mol は, O2
53514 -mol に相当するので,この河川水1L中の有機物を酸化するのに
-
4
Mn²+ + 4H2O
必要な O2 の物質量および質量は,
5
1.2×10-mol×
→ 2H2O
→ 202-
=1.5×10-3 mol
32g/mol×1.5×10-3mol=0.048g=48mg
よって, COD は 48mg/Lとなる。
第6章■
ch
de

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

Clearnoteユーザー

分からない所があったら詳しく解説します

Mone

ご返信ありがとうございます！！
(1)のO2のイオン反応式を整理するときに電子だけは1/2されない理由を教えてください！！
よろしくお願いします🤲

Clearnoteユーザー

すみません、私の間違いです！
O2+4H++-4e→2H2O
がH2Oの反応式で上の式と関係ないです
混乱させてしまい申し訳ないです💦

Mone

ありがとうございました！！